Um silício cristalino é um tipo particular de célula fotovoltaica composto de um único cristal ou muitos cristais de silício. Wafers com espessura de 160-240 m, que são fatias finas de silício cortadas de um único cristal ou bloco, são usadas para fazer células de silício cristalino (c-Si). O procedimento de fabricação usado para fazer wafers de silício determina o tipo de célula cristalina que é criada.
Quais são os tipos de células solares de silício cristalino?
Existem três tipos dessas células solares, que são os seguintes:
- Monocristalino
- Policristalino
- Crescimento de filme definido por fita ou folha
Quais são os benefícios das células solares de silício cristalino?
Alguns dos benefícios desses tipos de células solares são mencionados abaixo:
- Maturidade: Há muitas informações disponíveis sobre como avaliar a confiabilidade e a robustez do projeto, o que é essencial para obter financiamento para projetos de implantação.
- Desempenho: Uma célula de silício industrial típica fornece maior eficiência do que qualquer outro dispositivo de junção única produzido em grandes quantidades. Como menos células solares devem ser produzidas e instaladas para uma determinada saída, maiores eficiências reduzem o custo final de instalação.
- Confiabilidade: Células de silício cristalino podem durar mais de 25 anos como módulos com deterioração insignificante a longo prazo.
- Abundância: Na crosta terrestre, o silício é o segundo elemento mais prevalente (depois do oxigênio).
Como são produzidas células solares de silício cristalino?
O silício monocristalino (monocristal) ou multicristalino é usado para fazer células solares de silício cristalino típicas. Wafers de silício pseudo-quadrado, substratos feitos de boules cultivados usando o Czochralski processo, a técnica de zona de flutuação, crescimento de fita ou outras abordagens inovadoras são usadas para criar monocristalino células. Tradicionalmente, substratos de silício quadrados foram cortados de lingotes fundidos em cadinhos de quartzo para fabricar células solares de silício multicristalino.
Um revestimento antirreflexo (ARC) de dióxido de titânio (TiO2) ou nitreto de silício (SiN), que é frequentemente aplicado em superfícies de silício, é depositado para limitar a quantidade de luz que é refletida pela célula solar e, consequentemente, não é usada para gerar corrente. O topo da célula solar pode ser texturizado com estruturas piramidais de tamanho micrométrico, criado por uma técnica de corrosão química, para maximizar a captura e absorção de luz.
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Um substrato de silício tipo p dopado com boro é comumente coberto com uma área n+ dopada com fósforo para formar uma junção pn. O contato traseiro é frequentemente feito usando um eletrodo de metal, como alumínio, enquanto o contato frontal é tipicamente feito usando pasta de prata serigrafada que é colocada sobre a camada ARC.
A difusão de portadores minoritários ocorre dentro do Camadas dopadas com p e n de uma célula solar de silício cristalino para reunir portadores de carga. A coleta de portadores é auxiliada por longos comprimentos de difusão (> 200 micrômetros) por toda a faixa de espessura da célula solar onde ocorre a absorção óptica.
